Ցերիումի օքսիդի ապագան փայլեցման մեջ

Տեղեկատվության և օպտոէլեկտրոնիկայի ոլորտների արագ զարգացումը նպաստել է քիմիական մեխանիկական փայլեցման (CMP) տեխնոլոգիայի շարունակական թարմացմանը: Սարքավորումներից և նյութերից բացի, գերճշգրիտ մակերեսների ձեռքբերումը ավելի շատ կախված է բարձր արդյունավետ հղկող մասնիկների նախագծումից և արդյունաբերական արտադրությունից, ինչպես նաև համապատասխան փայլեցնող լուծույթի պատրաստումից: Եվ մակերևույթի մշակման ճշգրտության և արդյունավետության պահանջների շարունակական բարելավմամբ, բարձր արդյունավետությամբ փայլեցնող նյութերի պահանջները նույնպես ավելի ու ավելի են բարձրանում: Ցերիումի երկօքսիդը լայնորեն օգտագործվել է միկրոէլեկտրոնային սարքերի և ճշգրիտ օպտիկական բաղադրիչների մակերևութային ճշգրիտ մշակման մեջ:

Ցերիումի օքսիդի փայլեցնող փոշի (VK-Ce01) փայլեցնող փոշին ունի ուժեղ կտրելու ունակություն, փայլեցման բարձր արդյունավետություն, փայլեցման բարձր ճշգրտություն, փայլեցման լավ որակ, մաքուր աշխատանքային միջավայր, ցածր աղտոտվածություն, երկար սպասարկում և այլն, և լայնորեն օգտագործվում է Չափազանց կարևոր դիրք է գրավում օպտիկական ճշգրիտ փայլեցումը և CMP և այլն:

Ցերիումի օքսիդի հիմնական հատկությունները.

Ցերիան, որը նաև հայտնի է որպես ցերիումի օքսիդ, ցերիումի օքսիդ է: Այս պահին ցերիումի վալենտությունը +4 է, իսկ քիմիական բանաձեւը՝ CeO2։ Մաքուր արտադրանքը սպիտակ ծանր փոշի է կամ խորանարդ բյուրեղյա, իսկ անմաքուր արտադրանքը բաց դեղին կամ նույնիսկ վարդագույնից մինչև կարմրավուն շագանակագույն փոշի է (քանի որ այն պարունակում է լանթան, պրազեոդիմիում և այլն): Սենյակային ջերմաստիճանում և ճնշման դեպքում ցերիան ցերիումի կայուն օքսիդ է: Ցերիումը կարող է նաև ձևավորել +3 վալենտային Ce2O3, որն անկայուն է և O2-ի հետ կձևավորի կայուն CeO2: Ցերիումի օքսիդը փոքր-ինչ լուծելի է ջրի, ալկալիի և թթվի մեջ։ Խտությունը՝ 7,132 գ/սմ3, հալման կետը՝ 2600℃, իսկ եռմանը՝ 3500℃։

Ցերիումի օքսիդի փայլեցման մեխանիզմ

CeO2 մասնիկների կարծրությունը բարձր չէ։ Ինչպես ցույց է տրված ստորև բերված աղյուսակում, ցերիումի օքսիդի կարծրությունը շատ ավելի ցածր է, քան ադամանդի և ալյումինի օքսիդը, ինչպես նաև ավելի ցածր է, քան ցիրկոնիումի և սիլիցիումի օքսիդը, որը համարժեք է երկաթի օքսիդին: Հետևաբար, տեխնիկապես հնարավոր չէ մաքրել սիլիցիումի օքսիդի վրա հիմնված նյութերը, ինչպիսիք են սիլիկատային ապակին, քվարցային ապակին և այլն, ցածր կարծրությամբ ցերիայով միայն մեխանիկական տեսանկյունից: Այնուամենայնիվ, ցերիումի օքսիդը ներկայումս նախընտրելի փայլեցնող փոշին է սիլիցիումի օքսիդի վրա հիմնված նյութերը կամ նույնիսկ սիլիցիումի նիտրիդային նյութերը փայլեցնելու համար: Կարելի է տեսնել, որ ցերիումի օքսիդի փայլեցումը, բացի մեխանիկական ազդեցությունից, ունի նաև այլ ազդեցություններ: Ադամանդի կարծրությունը, որը սովորաբար օգտագործվող հղկման և փայլեցնող նյութ է, սովորաբար թթվածնի բացեր ունի CeO2 ցանցում, որը փոխում է նրա ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները և որոշակի ազդեցություն ունի փայլեցնող հատկությունների վրա: Սովորաբար օգտագործվող ցերիումի օքսիդի փայլեցնող փոշիները պարունակում են որոշակի քանակությամբ այլ հազվագյուտ հողային օքսիդներ: Պրասեոդիմի օքսիդը (Pr6O11) ունի նաև դեմքի կենտրոնացված խորանարդ վանդակավոր կառուցվածք, որը հարմար է փայլեցման համար, մինչդեռ լանտանիդային հազվագյուտ հողային օքսիդները փայլեցնող հատկություն չունեն: Առանց փոխելու CeO2-ի բյուրեղային կառուցվածքը, այն կարող է դրա հետ որոշակի տիրույթում պինդ լուծույթ կազմել։ Նանո-ցերիումի օքսիդի բարձր մաքրության փայլեցնող փոշու համար (VK-Ce01), որքան բարձր է ցերիումի օքսիդի մաքրությունը (VK-Ce01), այնքան մեծ է փայլեցման ունակությունը և ավելի երկար սպասարկման ժամկետը, հատկապես կոշտ ապակու և քվարցային օպտիկական ոսպնյակների համար: երկար ժամանակ. Ցիկլային փայլեցման ժամանակ նպատակահարմար է օգտագործել ցերիումի օքսիդի բարձր մաքրության փայլեցնող փոշի (VK-Ce01):

Ցերիումի օքսիդի փայլեցնող փոշու կիրառում.

Ցերիումի օքսիդի փայլեցնող փոշի (VK-Ce01), որը հիմնականում օգտագործվում է ապակե արտադրանքները փայլեցնելու համար, այն հիմնականում օգտագործվում է հետևյալ ոլորտներում.

1. Ակնոցներ, ապակու ոսպնյակների փայլեցում;

2. Օպտիկական ոսպնյակ, օպտիկական ապակի, ոսպնյակ և այլն;

3. Բջջային հեռախոսի էկրանի ապակի, ժամացույցի մակերես (ժամացույցի դուռ) և այլն;

4. LCD մոնիտոր բոլոր տեսակի LCD էկրան;

5. Rhinestones, տաք ադամանդներ (բացիկներ, ադամանդներ ջինսերի վրա), լուսավորող գնդակներ (շքեղ ջահեր մեծ սրահում);

6. Բյուրեղյա արհեստներ;

7. Նեֆրիտի մասնակի փայլեցում

Ցերիումի օքսիդի փայլեցման ներկայիս ածանցյալները.

Ցերիումի օքսիդի մակերեսը պատված է ալյումինով, որպեսզի զգալիորեն բարելավվի օպտիկական ապակու փայլեցումը:

UrbanMines-ի տեխնոլոգիական հետազոտությունների և զարգացման վարչությունը տեխ. Limited-ը, առաջարկեց, որ փայլեցնող մասնիկների բաղադրությունը և մակերեսային ձևափոխումը CMP փայլեցման արդյունավետությունն ու ճշգրտությունը բարելավելու հիմնական մեթոդներն ու մոտեցումներն են: Քանի որ մասնիկների հատկությունները կարող են կարգավորվել բազմաբաղադրիչ տարրերի միացմամբ, և փայլեցնող ցեխի ցրման կայունությունը և փայլեցման արդյունավետությունը կարող են բարելավվել մակերեսի փոփոխությամբ: TiO2-ով հագեցած CeO2 փոշու պատրաստումը և փայլեցումը կարող է բարելավել փայլեցման արդյունավետությունը ավելի քան 50%-ով, և միևնույն ժամանակ, մակերեսային թերությունները նույնպես կրճատվում են 80%-ով: CeO2 ZrO2 և SiO2 2CeO2 կոմպոզիտային օքսիդների սիներգետիկ փայլեցնող ազդեցությունը. Հետևաբար, դոպինգավորված ցերիա միկրո-նանո կոմպոզիտային օքսիդների պատրաստման տեխնոլոգիան մեծ նշանակություն ունի նոր փայլեցնող նյութերի մշակման և փայլեցման մեխանիզմի քննարկման համար: Բացի դոպինգի քանակից, սինթեզված մասնիկների մեջ դոպանտի վիճակն ու բաշխումը նույնպես մեծապես ազդում է դրանց մակերեսային հատկությունների և փայլեցման կատարողականության վրա:

Դրանցից առավել գրավիչ է երեսպատման կառուցվածքով փայլեցնող մասնիկների սինթեզը։ Ուստի շատ կարևոր է նաև սինթետիկ մեթոդների և պայմանների ընտրությունը, հատկապես այն մեթոդները, որոնք պարզ են և ծախսարդյունավետ: Օգտագործելով հիդրատացված ցերիումի կարբոնատը որպես հիմնական հումք, ալյումինով ներկված ցերիումի օքսիդի փայլեցնող մասնիկները սինթեզվել են թաց պինդ փուլային մեխանոքիմիական մեթոդով: Մեխանիկական ուժի ազդեցության տակ հիդրացված ցերիումի կարբոնատի մեծ մասնիկները կարող են տրոհվել մանր մասնիկների, մինչդեռ ալյումինի նիտրատը փոխազդում է ամոնիակ ջրի հետ՝ ձևավորելով ամորֆ կոլոիդային մասնիկներ։ Կոլոիդային մասնիկները հեշտությամբ կցվում են ցերիումի կարբոնատի մասնիկներին, և չորացումից և կալցինացումից հետո ցերիումի օքսիդի մակերեսին կարելի է ձեռք բերել ալյումինի դոպինգ։ Այս մեթոդը օգտագործվել է ցերիումի օքսիդի մասնիկները տարբեր քանակությամբ ալյումինի դոպինգով սինթեզելու համար, և բնութագրվել է դրանց փայլեցման կատարումը: Ցերիումի օքսիդի մասնիկների մակերեսին համապատասխան քանակությամբ ալյումին ավելացնելուց հետո մակերեսի ներուժի բացասական արժեքը կավելանա, ինչն իր հերթին առաջացրել է բացը հղկող մասնիկների միջև: Կա ավելի ուժեղ էլեկտրաստատիկ վանում, որը նպաստում է հղկող կախոցի կայունության բարելավմանը: Միևնույն ժամանակ, կուժեղացվի նաև հղկող մասնիկների և դրական լիցքավորված փափուկ շերտի միջև փոխադարձ կլանումը Կուլոնյան ձգողականության միջոցով, ինչը ձեռնտու է հղկանյութի և փափուկ շերտի միջև հղկված ապակու մակերեսի փոխադարձ շփմանը և նպաստում է. փայլեցման արագության բարելավում.